EP0831663A2 - Verfahren zur drahtlosen Übertragung von digitalen Daten - Google Patents

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EP0831663A2
EP0831663A2 EP97113090A EP97113090A EP0831663A2 EP 0831663 A2 EP0831663 A2 EP 0831663A2 EP 97113090 A EP97113090 A EP 97113090A EP 97113090 A EP97113090 A EP 97113090A EP 0831663 A2 EP0831663 A2 EP 0831663A2
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EP
European Patent Office
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data
radio channel
transmission
unit
telecommunication system
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EP97113090A
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English (en)
French (fr)
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EP0831663A3 (de
EP0831663B1 (de
Inventor
Markus Radimirsch
Gerhard Prof. Fettweis
Jörg Kühne
Branimir Stantchev
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Ericsson AB
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP0831663A3 publication Critical patent/EP0831663A3/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428—Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478—Provisions for broadband connections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J2203/00—Aspects of optical multiplex systems other than those covered by H04J14/05 and H04J14/07
    • H04J2203/0001—Provisions for broadband connections in integrated services digital network using frames of the Optical Transport Network [OTN] or using synchronous transfer mode [STM], e.g. SONET, SDH
    • H04J2203/0064—Admission Control
    • H04J2203/0066—Signalling, e.g. protocols, reference model
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5603—Access techniques
    • H04L2012/5604—Medium of transmission, e.g. fibre, cable, radio
    • H04L2012/5607—Radio
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5629—Admission control
    • H04L2012/563—Signalling, e.g. protocols, reference model

Definitions

  • the invention is based on a method for wireless Transmission of digital data, as well as one Telecommunications system according to the genre of the independent Expectations.
  • Every mobile transmitter / receiver unit a time slot is created from the first 12 Time slots and a time slot from the second 12 Time slots allocated so that a time division multiplexing is realized, the for each possible connection same bandwidth and transmission time is provided, which is thus in a specified Transfer rate results.
  • the ATM method for wired transmission of digital User data known the ATM method, such as it known from the magazine Funkschau, issue 7/95, page 40 is.
  • User data which come from a data transmitter and for a data receiver are designated in packets of 48 Split byte length and with a header of 5 byte length Mistake.
  • the header contains information about the Data sender and the data recipient, as well as information, which is required to route the packets to the data receiver becomes.
  • the combination of packet and header also becomes cell called.
  • the transmission of a cell over a line occurs when there is free line capacity. This means that the available bandwidth can be used flexibly distribute individual network participants.
  • the procedure with the characteristic features of the Claim 1 has the advantage that the Use a separate narrow band Signaling channel a modulation type can be selected which can be insensitive to Doppler shift the carrier frequency due to the movement of a transmitting / receiving unit is.
  • data can also be transmitted on the second radio channel be transmitted using an effective power saving mode enable at least one of the transmitting / receiving units.
  • the telecommunications system according to the invention with the characteristic features of claim 8 has in contrast because advantage that they the flexible adjustment of the Transmission rate with spatial mobility of the transmitting / receiving units combined. Such a combination enables new services, such as multimedia services, for mobile transmitter / receiver units.
  • one of the transmitting / receiving units to provide stationary unit, and with a connection for to provide a wired transmission because thus a connection of the telecommunications system to a wired broadband network, preferably an ATM network, is feasible.
  • FIG. 1 shows an ATM cell
  • FIG. 2 shows one Telecommunications system
  • Figure 3 shows an inventive Division of the frequency band
  • FIG. 4 a cell current
  • Figure 5 shows a second division of the invention Frequency band
  • Figure 6 a second Telecommunication system.
  • a cell 3 is shown in FIG. Cell 3 consists of a packet 2 and a header 1.
  • Cell 3 in Figure 1 is an example of a Information unit for a package-based Method of transferring data.
  • cell 3 is an ATM (Asynchronous Transfer Mode) Cell in which the packet 2 is 48 bytes Useful information includes, and the header 5 bytes information relevant to transmission.
  • ATM Asynchronous Transfer Mode
  • a broadband network is shown in which ATM cells are transferable.
  • the transmission network consists of three network nodes 10, which are connected via network lines 11 are.
  • a stationary unit 29 is shown which has a connection 12.
  • the stationary Unit 29 is on the connector 12 and one Power cord 14 with one of the nodes 10 connected.
  • a mobile unit 20 is a second one mobile unit 21 and a third mobile unit 22 are shown.
  • the mobile units 20, 21, 22 are as transmitting / receiving units trained which with the stationary Unit 29 is in radio communication.
  • the stationary unit 29 contains a transmitter / receiver unit, which with mobile units 20, 21, 22 a radio contact can manufacture, on the other hand it also has one Connection 12, via which they with the network node 10 in a wired connection can occur.
  • the frequency and time division is one Radio bands shown how to transfer data between the mobile units 20, 21, 22 and the stationary unit 29 from Figure 2 can be used.
  • the radio connection takes place on the one hand via a broadband channel 71, on the other hand via a narrowband signaling channel 70 which at lower frequency is arranged.
  • the broadband channel 71 consists of an alternating arrangement of a User data slot 71 and a signal data slot 73, wherein in the embodiment chosen here Data slot 72 the much larger temporal space occupies.
  • the cells 3 are temporal sequentially arranged, each cell the whole usable frequency band used at a certain time. Because of the better representation, the Cells 3 in FIG. 3 not over the entire frequency range, the wavy line 100 is said to be the simplified one Symbolize representation.
  • the stationary unit 29 sends out its identifier.
  • the Broadband channel 71 consists of an alternate sequence of user data slots 72 and signaling data slots 73, with another in the exemplary embodiment selected here further distinction must be made.
  • a first Pair of signaling data slot 73 and user data slot 72 which is given the reference symbol 74 in FIG data is sent out from the stationary unit 29.
  • the segment of the broadband channel 71, which of the stationary unit 29 is filled in the following Down slot 74 called.
  • the stationary unit 29 sends data from which to manage the wireless transmission to serve. Allocation is one of these data from airtime to the mobile units 20, 21, 22. On the The importance of this allocation is to be discussed in the next section To be received.
  • the user data slot 72 des Down slot 74 consists of a sequence of ATM cells 3. Each of these ATM cells can be from a different data transmitter originate and be intended for another data recipient. This information is in the header 1 of each cell 3 fixed. All cells 3 have in common that they are during this down slot 24 from the stationary unit 29 be sent out, and by the mobile units 20, 21, 22 are receivable. It was in this context noted that the data sender does not necessarily have the stationary unit 29 must be.
  • the data transmitter is a network node 10
  • This ATM cell is over the Power cord 14 to the stationary unit 29 transmitted, and then as an ATM cell in the stream of ATM cells sent out in down slot 74.
  • the header of the just discussed ATM cell would be the network node as the data transmitter 10 and the mobile unit 21 noted as the data receiver.
  • Down slot 74 is followed by up slot 75, which also from a signaling data slot 73 and one User data slot 72 exists.
  • the signaling data slot 73 of the up slot 75 represents the transmission capacity of the Message from the mobile units 20, 21, 22 to the stationary unit 29, which is responsible for the management of the Radio traffic between the mobile units and the stationary unit concern.
  • Messages are here, for example, the Booking, a request to communicate or a request to send.
  • a short signaling will appear under registration understood by the mobile unit 20, 21, 22 that they in the transmission and reception area of the stationary unit 29 located.
  • Request to send denotes the message, one Record with a certain length and a certain Communicate the urgency level to the stationary unit 29 to want.
  • Request to communicate includes that Require a bidirectional radio link between a mobile unit and the stationary unit with one build up certain transmission rate.
  • the Signaling data slot 73 of the up slot 75 follows the User data slot 72.
  • This in turn consists of a Sequence of ATM cells 3, which are not shown in detail in FIG. 3 is shown. Again, each cell 3 from one come from another data sender and for another Data recipient must be determined. However, it should be emphasized that in the up slot 75 the flow of cells 3 is not must be continuous. For example imaginable that some cells are missing, these gaps, which in a wired ATM network with so-called IDLE cells would be filled up in the up slot general transmission breaks with a precisely defined length fill out.
  • the stationary unit 29 sends its Station identifier on the narrowband signaling channel 70.
  • This division enables efficient Power saving mode. Mobile units 20, 21, 22 can for example after a certain time without active Participation in a data transfer in a power saving mode expire in which send and receive functionality for the broadband channel 71 are switched off. However, the mobile unit continues by receiving the narrowband Signaling channel 70 ensure that they are still in the Transmission range of the stationary unit 29 is located. About that In addition, the narrowband signaling channel 70 the readiness for sending and receiving of the mobile unit be restored.
  • FIG. 4 shows an example of the cell current which arises when the mobile unit 20 connects to the stationary unit 29 maintained, the connection has a low transfer rate.
  • the mobile unit 21 is turned on and logs in. The second mobile unit 21 then transmits once a file with high urgency and goes then into a power saving mode.
  • FIG. 4 shows a broadband channel 71 and a narrowband signaling channel 70 in which the data transmission flows described above go on.
  • down slots 74 and up slots 75 alternate. Both the down slot 74 and the up slot 75 have a signaling data slot 73, which is followed by a useful data slot 72.
  • the user data slot 72 in turn contains three cells 3 in the example shown here.
  • up slot 75 and down slot 74 contain a different number of cells, it is also conceivable and envisaged to have more cells 3, for example 10 to 70 summarize a user data slot 72.
  • the small number of cells 3 per user data slot 72 was chosen in FIG. 4 because of the better representability. Individual cells 3 are labeled differently here, depending on their content.
  • the first cell 110 contains messages that are sent by the mobile unit 20.
  • the second cell 111 contains messages which are transmitted by the stationary unit 29, the third cell 109 is an IDLE cell and the fourth cell 120 contains messages from the mobile unit 21. Furthermore, messages are transmitted in the signaling slots.
  • a first message 113 is sent out by the stationary unit 29 and has the content first cell for mobile unit 20 ".
  • a second message 114 has the content first cell mobile unit 20, second cell mobile unit 21, third cell mobile unit 22 ".
  • a third message 112, which is transmitted by the mobile unit 21, has the content Request to send from mobile unit 21, urgently, "four cells". Two messages are present on the narrowband signaling channel 70, the identifier 116 transmitted by the stationary unit 29 and the registration 117 transmitted by the mobile unit 21, as well as power saving signal 118.
  • the user data slot 72 In the data stream considered in FIG. 4 on the broadband channel 71 first consider a first up slot 80. In its signaling data slot 73 will be none Sends messages, the user data slot 72 consists of a first cell 110, which is provided by the mobile unit 20 was broadcast, followed by a pause, which two Cell length continues. On the narrow band The stationary unit sends a signaling channel Identifier 116. This transmission of identifier 116 is in the further course is repeated periodically. It follows first down slot 81, in its signaling data slot the first one sent out by the stationary unit 29 Message 113 is pending. This message is shared by the mobile unit 20 the first cell in the next up slot, the third Up slot 84 too.
  • the user data slot is in the second Down slot 83 from a second cell 111, which of the stationary unit 29 is sent out and for the Mobile unit 20 is determined, followed by two IDLE cells 109. During the same time, approximately during the broadcast the second cell 111, became the mobile unit switched on. Sends while sending the IDLE cells they now log off 117 from the inpatient Unit 29 is received.
  • third Up slot 84 becomes a in the signaling data slot 73 third message 112 from the second mobile unit 21 in which the second mobile unit 21 announces to send an urgent message.
  • the the following user data in turn contain a first one Cell that was sent from the mobile unit 20, followed by a pause, which is two cell lengths continues.
  • third down slot 85 is in Signaling data slot a second message 114 included which of the mobile unit 20 and the second Mobile unit 21 fixed times for sending its cells assigns. This is followed in turn by a second cell 111, which is intended for the mobile unit 20, as well as two IDLE cells 109.
  • third up-slot 84 no signaling data from the mobile units sent out.
  • the user data slot contains a first one Cell that was sent from the mobile unit 21, and two fourth cells 120, which are moved by the mobile unit 21 were sent out.
  • the third down slot 85 and the fourth Up slot 86 represents a repetition of slots 83 and 84, which can last until either additional messages need to be transmitted or one Message transfer has ended.
  • the fifth up slot 90 again corresponds to the first up slot 80 Data transmission from the second mobile unit 21 was meanwhile canceled.
  • the fifth also corresponds Down slot 91 the first down slot 81. Die Data transmission is now finished, in the next up slot 92 no cells are transmitted, in the next down slot 93, only IDLE cells 109 are transmitted. There no further data transmission takes place, the mobile units 20, 21 fall into a power saving mode.
  • this power saving mode is the transmit and Reception functionality for broadband signal 71 switched off, but not for the narrowband Signaling channel 70.
  • the mobile units 20, 21, 22 continue the station identifier of the stationary Unit 29 received, thus ensuring that it is always are still in the range of this stationary unit.
  • the mobile units through one from the stationary unit on the narrow band Signaling channel sent wake-up signal during the Power saving mode can be recalled to normal mode can, for example, to establish a connection or to receive incoming data on the broadband channel.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the Invention.
  • a Time axis 60 and a frequency axis 50 becomes a second Channel scheme shown.
  • a narrow band Signaling channel 70 and a broadband channel 71 in addition, however, there is a second broadband channel 76 intended.
  • the broadband channel 71 and the second Broadband channel 76 are both in user data slots 72 and Signaling data slots 73 divided, again the signaling data slot 73 of significantly shorter duration is 72 as the user data slot.
  • the use of the channel scheme shown in Figure 5 is such that again on the narrow-band Signaling channel 70 signaling data exchanged and on the broadband channel 71 and the second Broadband channel 76 both signaling data as well User data.
  • the example now stands Broadband channel 71 broadcasting all the time Information available from the stationary unit 29, Data sent out by the mobile units 20, 21, 22 on the second broadband channel 76 sent out.
  • the signaling functions as well as their Distribution over the narrowband signaling channel and distinguish the broadband signaling channels 71, 76 not from that discussed in connection with Figure 3 Embodiment.
  • a mobile unit takes over, for example the mobile unit 20 the tasks of the stationary unit 29.
  • the mobile unit 20 has the channels in the up channel or in Up slot to the other mobile units.
  • it keeps a connection, preferably a wireless one Connection to a network node 10 upright.
  • News which from the network node 10 to the mobile, for example Unit 21 should be sent first sent the mobile unit 20, which they then in one Down slot or in the down channel to the mobile unit 21 forwarded.
  • a telecommunications system 31 is shown in FIG.
  • the telecommunications system 31 has a control center 30, which has a central connection 13, through which the Central with additional network nodes 10, which are not in the Figure 6 are shown, can communicate.
  • the headquarters 30 is via two power lines 14 and one stationary unit 29 and a second stationary unit 28 connected.
  • the stationary units point to this Purpose a port 12 on.
  • the stationary unit 29 and the second stationary unit 28 work just like that stationary 29 in Figure 2.
  • the radio range of the stationary Unit 29 defines a first radio cell 291, which in Figure 6 is shown as a dashed oval.
  • In the first radio cell 291 are the mobile unit 20, the second mobile Unit 21 and the third mobile unit 22, in the second
  • the fourth mobile unit 23 is located in the radio cell 288.
  • the telecommunications system 31 forms a so-called cellular system, which in already known, for example of GSM networks, way works.
  • the Transmission between control center 30 and a mobile unit 20, 21, 22, 23 takes place via a stationary unit, whereby that stationary unit is selected via which is the best radio contact with the mobile unit can be produced.
  • This process will usually called handover.
  • Handover For the purpose of Handover is listening to the signaling of the Stationary units on the narrow band Signaling channel 70 advantageous.
  • a mobile unit 20, 21, 22, 23 can thus also in the power saving mode if the Send and receive functionality on the broadband channel is switched off, detect whether reception is via another Base station would be advantageous and a handover over the Initiate narrowband signaling channel.
  • the Length depends on the amount of data to be transferred.
  • the narrow band Signaling channel for the transmission of user data for extreme to use low-rate services.
  • unused capacity in the narrow band Signaling channel for data transmission for a simple Paging system for example it is possible, unused capacity in the narrow band Signaling channel for data transmission for a simple Paging system.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur breitbandigen Datenübertragung in einem drahtlosen zellularen Netz vorgeschlagen, wobei die zu übertragenden Daten paketorientiert, vorzugsweise mittels ATM-Zellen, übertragen werden. Zur Übertragung von Signalisierungsinformationen, welche zur Verwaltung des zellularen drahtlosen Netzes notwendig sind, wird ein zusätzlicher schmalbandiger Signalisierungskanal vorgeschlagen. <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur drahtlosen Übertragung von digitalen Daten, sowie einer Telekommunikationsanlage nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Es ist schon ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von digitalen Daten bekannt. Hierbei handelt es sich um das sogenannte DECT-Verfahren, wie es beispielsweise in der Funkschau, Heft 11/96, Seiten 40ff, beschrieben wird. Dieses Verfahren wird angewandt, wenn eine in der Regel stationäre Sende-/Empfangseinheit mit mehreren beweglichen Sende/Empfangseinheiten scheinbar gleichzeitig eine Verbindung zur drahtlosen Übertragung von Daten aufrechterhalten soll. Hierzu wird ein vorgegebenes Zeitintervall in beispielsweise 24 Zeitschlitze unterteilt, wobei die ersten 12 Zeitschlitze für das Aussenden von Daten von der stationären Sende/Empfangseinheit vorgesehen sind, die zweiten 12 Zeitschlitze für den Empfang von Daten durch die stationäre Sende-/Empfangseinheit vorgesehen sind. Jeder mobilen Sende/Empfangseinheit wird je ein Zeitschlitz aus den ersten 12 Zeitschlitzen und ein Zeitschlitz aus den zweiten 12 Zeitschlitzen zugeordnet, so daß ein Zeitmultiplexverfahren realisiert wird, wobei für jede mögliche Verbindung die gleiche Bandbreite und die gleiche Übertragungszeit vorgesehen ist, was somit in einer festgelegten Übertragungsrate resultiert.
Weiterhin ist zur drahtgebundenen Übertragung von digitalen Nutzdaten das ATM-Verfahren bekannt, wie es beispielsweise aus der Zeitschrift Funkschau, Heft 7/95, Seite 40 bekannt ist. Nutzdaten, welche von einem Datensender stammen und für einen Datenempfänger bestimmt sind, werden in Pakete von 48 Byte Länge aufgeteilt und mit einem Header von 5 Byte Länge versehen. Der Header beinhaltet Informationen über den Datensender und den Datenempfänger, sowie Information, welche zur Leitung der Pakete zum Datenempfänger benötigt wird. Die Kombination aus Paket und Header wird auch Zelle genannt. Die Übertragung einer Zelle über eine Leitung erfolgt dann, wenn freie Leitungskapazität vorhanden ist. Somit läßt sich die verfügbare Bandbreite flexibel auf einzelne Netzteilnehmer verteilen.
Im Gegensatz zu anderen paketorientierten Verfahren zu Datenübertragung, wie sie beispielsweise aus der Computertechnik bekannt sind, ist die Zellenlänge festgelegt und auf den Übertragungswegen fließt ein kontinuierlicher Datenstrom, der, falls nicht genügend Daten zu übertragen sind, mit Leerzellen aufgefüllt wird. Vor Beginn einer Datenübertragung wird ein günstiger Weg, welcher freie Kapazität aufweisen kann, festgelegt, auf dem dann alle Zellen transportiert werden, indem sie Leerzellen ersetzen. Fehlerkorrektur für gesendete Pakete und Information zum richtigen Zusammensetzen der Zellen zu Nutzdaten beim Empfänger, wie es vom Ethernet bekannt ist, entfällt somit.
Vorteile der Erfindung
Das Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Verwendung eines separaten schmalbandigen Signalisierungskanals eine Modulationsart gewählt werden kann, welche unempfindlich gegenüber der Dopplerverschiebung der Trägerfrequenz aufgrund der Bewegung einer Sende/Empfangseinheit ist.
Zusätzlich können auf dem zweiten Funkkanal auch Daten übertragen werden, die einen effektiven Stromsparmodus wenigstens einer der Sende-/Empfangseinheiten ermöglichen. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist es beispielsweise, den ersten Funkkanal breitbandig auszubilden, und den zweiten Funkkanal schmalbandig auszubilden, da somit die Bandbreite optimal an die zu erwartenden Datenübertragungsraten angepaßt wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die übertragenen Pakete mit ihrem Header als ATM-Zellen auszubilden, da somit keine Umsetzung der Datenstruktur im Leitungs-/Funkinterface notwendig ist, das die Datenübertragungsrate verbessert.
Die erfindungsgemäße Telekommunikationsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 8 hat demgegenüber denn Vorteil, daß sie die flexible Anpassung der Übertragungsrate mit räumlicher Beweglichkeit der Sende/Empfangseinheiten kombiniert. Eine solche Kombination ermöglicht neue Dienste, beispielsweise Multimediadienste, für mobile Sende-/Empfangseinheiten. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in Anspruch 8 angegebenen Telekommunikationsanlage möglich. So ist es besonders vorteilhaft, den ersten Funkkanal, über welchen die Nutzdaten übertragbar sind breitbandig auszulegen, um somit eine hohe Übertragungsrate zu erzielen, wohingegen für die Verwaltung der drahtlosen Übertragung ein schmalbandiger zweiter Funkkanal ausreichend ist.
Es ist vorteilhaft, eine der Sende-/Empfangseinheiten als stationäre Einheit vorzusehen, und mit einem Anschluß für eine leitungsgebundene Übertragung zu versehen, da somit eine Anbindung der Telekommunikationsanlage an ein leitungsgebundenes breitbandiges Netz, vorzugsweise ein ATM-Netz, bewirkbar ist.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine ATM-Zelle, Figur 2 eine Telekommunikationsanlage, Figur 3 eine erfindungsgemäße Aufteilung des Frequenzbandes, Figur 4 einen Zellenstrom, Figur 5 eine zweite erfindungsgemäße Aufteilung des Frequenzbandes und Figur 6 eine zweite Telekommunikationsanlage.
Beschreibung
In Figur 1 ist eine Zelle 3 gezeigt. Die Zelle 3 besteht aus einem Paket 2 und einem Header 1.
Die Zelle 3 in Figur 1 ist ein Beispiel für eine Informationseinheit für ein paketgestütztes Übertragungsverfahren von Daten. Im hier gewählten Ausführungsbeispiel ist die Zelle 3 eine ATM-(Asynchronous Transfer Mode)Zelle, bei welcher das Paket 2 48 Byte an Nutzinformation umfaßt, und der Header 5 Byte übertragungsrelevante Information.
In Figur 2 ist ein Breitbandnetz gezeigt, in welchem ATM-Zellen übertragbar sind. Das Übertragungsnetz besteht aus drei Netzknoten 10, welche über Netzleitungen 11 verbunden sind. Weiterhin ist eine stationäre Einheit 29 gezeigt, welche über einen Anschluß 12 verfügt. Die stationäre Einheit 29 ist über den Anschluß 12 und eine Netzanschlußleitung 14 mit einem der Netzknoten 10 verbunden. Weiterhin ist eine mobile Einheit 20, eine zweite mobile Einheit 21 und eine dritte mobile Einheit 22 gezeigt.
Die mobilen Einheiten 20, 21, 22 sind als Sende/Empfangseinheiten ausgebildet, welche mit der stationären Einheit 29 in Funkverbindung stehen. Die stationäre Einheit 29 beinhaltet einerseits eine Sende-/Empfangseinheit, welche mit mobilen Einheiten 20, 21, 22 einen Funkkontakt herstellen kann, andererseits verfügt sie auch über einen Anschluß 12, über welchen sie mit dem Netzknoten 10 in eine leitungsgebundene Verbindung treten kann.
In Figur 3 ist die Frequenz- und Zeiteinteilung eines Funkbands gezeigt, wie sie zur Datenübertragung zwischen den mobilen Einheiten 20, 21, 22 und der stationären Einheit 29 aus Figur 2 benutzt werden kann. Hierbei ist in vertikaler Richtung die Frequenzachse 50 aufgetragen, in horizontaler Richtung die Zeitachse 60. Die Funkverbindung erfolgt einerseits über einen Breitbandkanal 71, andererseits über einen schmalbandigen Signalisierungskanal 70, der bei niedrigerer Frequenz angeordnet ist. Der Breitbandkanal 71 besteht aus einer abwechselnden Anordnung eines Nutzdatenschlitzes 71 und eines Signaldatenschlitzes 73, wobei im hier gewählten Ausführungsbeispiel der Nutzdatenschlitz 72 den sehr viel größeren zeitlichen Raum einnimmt. In einem der Nutzdatenschlitze 72 sind vier ATM-Zellen 3 angedeutet, wiederum besteht jede ATM-Zelle 3 aus einem Header 1 und einem Paket 2. Die Zellen 3 sind zeitlich aufeinanderfolgend angeordnet, wobei jede Zelle das gesamte nutzbare Frequenzband zu einer bestimmten Zeit benutzt. Wegen der besseren Darstellbarkeit erstrecken sich die Zellen 3 in Figur 3 nicht über den gesamten Frequenzbereich, die gewellte Linie 100 soll die vereinfachte Darstellungsweise symbolisieren.
Das Verfahren soll nun anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert werden. Zu diesem Zweck wird als erstes eine genaue logische und physikalische Einteilung der Funkkanäle in Figur 3 beschrieben. Im schmalbandigen Signalisierungskanal 70 sendet die stationäre Einheit 29 ihre Kennung aus. Der Breitbandkanal 71 besteht aus einer wechselweisen Abfolge von Nutzdatenschlitzen 72 und Signalisierungsdatenschlitzen 73, wobei im hier gewählten Ausführungsbeispiel noch eine weitere Unterscheidung getroffen werden muß. In einem ersten Paar aus Signalisierungsdatenschlitz 73 und Nutzdatenschlitz 72, welches in Figur 3 mit dem Bezugszeichen 74 versehen ist, werden Daten von der stationären Einheit 29 ausgesandt. Das Segment des Breitbandkanals 71, welches von der stationären Einheit 29 ausgefüllt wird, wird im folgenden Downschlitz 74 genannt. Im Signalisierungsdatenschlitz 73 des Downschlitzes 74 sendet die stationäre Einheit 29 Daten aus, welche zur Verwaltung der drahtlosen Übermittlung dienen. Zu diesen Daten zählt beispielsweise die Zuteilung von Sendezeit an die mobilen Einheiten 20, 21, 22. Auf die Bedeutung dieser Zuteilung soll im nächsten Abschnitt eingegangen werden. Der Nutzdatenschlitz 72 des Downschlitzes 74 besteht aus einer Abfolge von ATM-Zellen 3. Jede dieser ATM-Zellen kann von einem anderen Datensender stammen und für einen anderen Datenempfänger bestimmt sein. Diese Information ist im Header 1 einer jeden Zelle 3 festgelegt. Gemeinsam ist allen Zellen 3, daß sie während dieses Downschlitzes 24 von der stationären Einheit 29 ausgesandt werden, und von den mobilen Einheiten 20, 21, 22 empfangbar sind. Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß der Datensender nicht notwendiger Weise die stationäre Einheit 29 sein muß. Beispielsweise ist es vorstellbar, daß der Datensender ein Netzknoten 10 ist, der eine aus einer ATM-Zelle bestehende Nachricht in die mobile Einheit 21 senden will. Diese ATM-Zelle wird über die Netzanschlußleitung 14 an die stationäre Einheit 29 übermittelt, und dann als eine ATM-Zelle im Strom von ATM-Zellen im Downschlitz 74 ausgesandt. Im Header der soeben besprochenen ATM-Zelle wäre als Datensender der Netzknoten 10 und als Datenempfänger die mobil Einheit 21 vermerkt.
Auf den Downschlitz 74 folgt der Upschlitz 75, welcher ebenfalls aus einem Signalisierungsdatenschlitz 73 und einem Nutzdatenschlitz 72 besteht. Der Signalisierungsdatenschlitz 73 des Upschlitzes 75 stellt die Übertragungskapazität der Nachricht von den mobilen Einheiten 20, 21, 22 an die stationäre Einheit 29, welche die Verwaltung des Funkverkehrs zwischen den mobilen Einheiten und der stationären Einheit betreffen, zur Verfügung. Als solche Nachrichten seien hier beispielsweise genannt, die Einbuchung, ein Request to communicate oder ein Request to send. Unter Einbuchung wird eine kurze Signalisierung seitens der mobilen Einheit 20, 21, 22 verstanden, daß sie sich im Sende- und Empfangsgebiet der stationären Einheit 29 befindet. Request to send bezeichnet die Meldung, einen Datensatz mit einer bestimmten Länge und einer bestimmten Dringlichkeitsstufe an die stationäre Einheit 29 übermitteln zu wollen. Request to communicate beinhaltet die Anforderung, eine bidirektionale Funkverbindung zwischen einer mobilen Einheit und der stationären Einheit mit einer bestimmten Übertragungsrate aufzubauen. Auf den Signalisierungsdatenschlitz 73 des Upschlitzes 75 folgt der Nutzdatenschlitz 72. Dieser besteht wiederum aus einer Abfolge von ATM-Zellen 3, welche in Figur 3 nicht im Detail dargestellt ist. Wiederum kann jede Zelle 3 von einem anderen Datensender stammen und für einen anderen Datenempfänger bestimmt sein. Es ist jedoch hervorzuheben, daß im Upschlitz 75 der Strom von Zellen 3 nicht kontinuierlich sein muß. So ist es beispielsweise vorstellbar, daß einige Zellen fehlen, diese Lücken, welche in einem drahtgebundenen ATM-Netz mit sogenannten IDLE-Zellen aufgefüllt würden, können im Upschlitz durch allgemeine Sendepausen mit einer genau definierten Länge ausgefüllt werden. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn die mobilen Einheiten 20, 21, 22 einen effizienten Stromsparmechanismus aufweisen sollen. Gemeinsam ist allen Zellen 3 im Nutzdatenschlitz 72 des Upschlitzes 75, daß sie von einer der mobilen Einheiten 20, 21, 22 ausgesandt wurden. Der exakte Zeitpunkt, zu welchem eine bestimmte mobile Einheit Zellen innerhalb des Upschlitzes 75 aussenden darf, wird von der stationären Einheit 29 festgelegt und im hier gewählten Ausführungsbeispiel im Signalisierungsdatenschlitz 73 des Downschlitzes 74 übermittelt.
Gleichzeitig sendet die stationäre Einheit 29 ihre Stationskennung auf dem schmalbandigen Signalisierungskanal 70. Diese Aufteilung ermöglicht einen effizienten Stromsparmodus. Mobile Einheiten 20, 21, 22 können beispielsweise nach einer bestimmten Zeit ohne aktive Teilnahme an einer Datenübertragung in einen Stromsparmodus verfallen, in welchem Sende- und Empfangsfunktionalität für den Breitbandkanal 71 ausgeschaltet werden. Jedoch kann die mobile Einheit weiterhin durch Empfang des schmalbandigen Signalisierungskanals 70 sicherstellen, daß sie sich noch im Sendebereich der stationären Einheit 29 befindet. Darüber hinaus kann über den schmalbandigen Signalisierungskanal 70 die Sende- und Empfangsbereitschaft der mobilen Einheit wieder hergestellt werden.
In Figur 4 ist beispielhaft der Zellenstrom gezeigt, der entsteht, wenn die mobile Einheit 20 eine Verbindung mit der stationären Einheit 29 aufrechterhält, wobei die Verbindung eine geringe Übertragungsrate hat. Während dieser Datenübertragung wird die mobile Einheit 21 angeschaltet und bucht sich ein. Darauf sendet die zweite mobile Einheit 21 einmalig eine Datei mit hoher Dringlichkeit ab und geht danach in einen Stromsparmodus über.
In Figur 4 ist ein Breitbandkanal 71 und ein schmalbandiger Signalisierungskanal 70 dargestellt, in welchem die oben beschriebenen Datenübertragungsflüsse vor sich gehen. Wie schon in Figur 3 gezeigt, wechseln sich Downschlitze 74 und Upschlitze 75 ab. Sowohl der Downschlitz 74 als auch der Upschlitz 75 weisen einen Signalisierungsdatenschlitz 73 auf, welcher von einem Nutzdatenschlitz 72 gefolgt wird. Der Nutzdatenschlitz 72 wiederum beinhaltet im hier gezeigten Beispiel drei Zellen 3. Es ist jedoch auch vorstellbar, daß Upschlitz 75 und Downschlitz 74 eine unterschiedliche Zahl von Zellen beinhalten, ebenso ist es auch vorstellbar und vorgesehen, mehr Zellen 3, beispielsweise 10 bis 70, an einem Nutzdatenschlitz 72 zusammenzufassen. Die geringe Zahl von Zellen 3 pro Nutzdatenschlitz 72 wurde in Figur 4 wegen der besseren Darstellbarkeit gewählt. Einzelne Zellen 3 werden hier, je nach Inhalt, unterschiedlich bezeichnet. Die erste Zelle 110 beinhaltet Nachrichten, die von der Mobileinheit 20 ausgesandt werden. Die zweite Zelle 111 beinhaltet Nachrichten, welche von er stationären Einheit 29 ausgesandt werden, die dritte Zelle 109 ist eine IDLE-Zelle und die vierte Zelle 120 beinhaltet Nachrichten von der mobilen Einheit 21. Weiterhin werden in den Signalisierungsschlitzen Nachrichten übertragen. Eine erste Nachricht 113 wird von der stationären Einheit 29 ausgesandt und hat den Inhalt
Figure 00090001
erste Zelle für Mobileinheit 20". Eine zweite Nachricht 114 hat den Inhalt erste Zelle Mobileinheit 20, zweite Zelle Mobileinheit 21, dritte Zelle Mobileinheit 22". Eine dritte Nachricht 112, welche von der Mobileinheit 21 ausgesandt wird, hat den Inhalt Request to send von Mobileinheit 21, dringend, vier Zellen". Auf dem schmalbandigen Signalisierungskanal 70 liegen zwei Nachrichten vor, die von der Stationären Einheit 29 ausgesandte Kennung 116 und die von der Mobilen Einheit 21 ausgesandte Einbuchung 117 sowie Stromsparsignal 118.
Im in Figur 4 betrachteten Datenstrom auf dem Breitbandkanal 71 werde als erstes ein erster Upschlitz 80 betrachtet. In dessen Signalisierungsdatenschlitz 73 werden keinerlei Nachrichten versendet, der Nutzdatenschlitz 72 besteht aus einer ersten Zelle 110, welche von der mobilen Einheit 20 ausgesandt wurde, gefolgt von einer Sendepause, welche zwei Zellenlängen andauert. Auf dem schmalbandigen Signalisierungskanal sendet die Stationäre Einheit eine Kennung 116. Diese Aussendung der Kennung 116 wird im weiteren Verlauf periodisch wiederholt. Darauf folgt ein erster Downschlitz 81, in dessen Signalisierungsdatenschlitz die von der stationären Einheit 29 ausgesandte erste Nachricht 113 steht. Diese Nachricht teilt der Mobileinheit 20 die erste Zelle im nächsten Upschlitz, dem dritten Upschlitz 84 zu. Der Nutzdatenschlitz besteht im zweiten Downschlitz 83 aus einer zweiten Zelle 111, welche von der stationären Einheit 29 ausgesandt wird und für die Mobileinheit 20 bestimmt ist, gefolgt von zwei IDLE-Zellen 109. Während der selben Zeit, etwa während der Aussendung der zweiten Zelle 111, wurde die Mobile Einheit eingeschaltet. Während der Aussendung der IDLE-Zellen sendet sie nun die Einbuchung 117 aus, die von der stationären Einheit 29 empfangen wird. Im nun folgenden dritten Upschlitz 84 wird im Signalisierungsdatenschlitz 73 eine dritte Nachricht 112 von der zweiten mobilen Einheit 21 ausgesandt, in welcher die zweite mobile Einheit 21 ankündigt eine dringende Nachricht absetzen zu wollen. Die hierauf folgenden Nutzdaten enthalten wiederum eine erste Zelle, welche von der mobilen Einheit 20 ausgesandt wurde, gefolgt von einer Sendepause, welche zwei Zellenlängen andauert. Im darauf folgenden dritten Downschlitz 85 ist im Signalisierungsdatenschlitz eine zweite Nachricht 114 enthalten, welche der mobilen Einheit 20 und der zweiten Mobileinheit 21 feste Zeitpunkte zum Aussenden ihrer Zellen zuweist. Darauf folgen wiederum eine zweite Zelle 111, welche für die mobile Einheit 20 bestimmt ist, sowie zwei IDLE-Zellen 109. Im darauf folgenden dritten Upschlitz 84 werden keine Signalisierungsdaten von den mobilen Einheiten ausgesandt. Der Nutzdatenschlitz beinhaltet eine erste Zelle, welche von der mobilen Einheit 21 ausgesandt wurde, sowie zwei vierte Zellen 120, die von der mobilen Einheit 21 ausgesandt wurden. Der dritte Downschlitz 85 und der vierte Upschlitz 86 stellen eine Wiederholung der Schlitze 83 und 84 dar, welche solange andauern kann, bis entweder zusätzliche Nachrichten übertragen werden müssen oder eine Nachrichtenübertragung beendet ist. Der fünfte Upschlitz 90 entspricht wiederum dem ersten Upschlitz 80, die Datenübertragung von der zweiten mobilen Einheit 21 wurde inzwischen abgebrochen. Ebenso entspricht der fünfte Downschlitz 91 dem ersten Downschlitz 81. Die Datenübertragung ist nunmehr beendet, im nächsten Upschlitz 92 werden keine Zellen übertragen, im nächsten Downschlitz 93 werden ausschließlich IDLE-Zellen 109 übertragen. Da keine weitere Datenübertragung stattfindet, können die mobilen Einheiten 20, 21 in einen Stromsparmodus verfallen. Um diesen der Stationären Einheit 29 zu melden, senden beide mobile Einheiten 20, 21 je ein Stromsparsignal 118 ab, welches von der Stationären Einheit empfangen wird. In diesem Stromsparmodus wird die Sende- und Empfangsfunktionalität für das Breitbandsignal 71 abgeschaltet, nicht jedoch für den schmalbandigen Signalisierungskanal 70. Somit können die mobilen Einheiten 20, 21, 22 weiterhin die Stationskennung der stationären Einheit 29 empfangen und somit sicherstellen, daß sie immer noch im Sendebereich dieser stationären Einheit sind.
Außerdem ist es vorgesehen, daß die mobilen Einheiten durch ein von der Stationären Einheit auf dem schmalbandigen Signalisierungskanal ausgesandtes Wecksignal während des Stromsparmodus in den Normalmodus zurückgerufen werden können, beispielsweise, um eine Verbindung herzustellen oder um einlaufende Daten auf dem Breitbandkanal zu empfangen.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. In derselben Auftragung wie in Figur 3 mit einer Zeitachse 60 und einer Frequenzachse 50 wird ein zweites Kanalschema gezeigt. Wiederum gibt es einen schmalbandigen Signalisierungskanal 70 und einen Breitbandkanal 71, zusätzlich ist jedoch ein zweiter Breitbandkanal 76 vorgesehen. Der Breitbandkanal 71 und der zweite Breitbandkanal 76 sind beide in Nutzdatenschlitze 72 und Signalisierungsdatenschlitze 73 unterteilt, wobei wiederum der Signalisierungsdatenschlitz 73 von deutlich kürzerer zeitlicher Dauer ist als der Nutzdatenschlitz 72.
Die Nutzung des in Figur 5 gezeigten Kanalschemas ist dergestalt, daß wiederum auf dem schmalbandigen Signalisierungskanal 70 Signalisierungsdaten ausgetauscht werden, und auf den Breitbandkanal 71 und dem zweiten Breitbandkanal 76 sowohl Signalisierungsdaten als auch Nutzdaten. Jedoch steht nun beispielsweise der Breitbandkanal 71 die ganze Zeit dem Aussenden von Informationen von der stationären Einheit 29 zur Verfügung, Daten welche von den mobilen Einheiten 20, 21, 22 ausgesandt werden sollen, werden auf dem zweiten breitbandigen Kanal 76 ausgesandt. Die Signalisierungsfunktionen sowie ihre Aufteilung auf den schmalbandigen Signalisierungskanal und die breitbandigen Signalisierungskanäle 71, 76 unterscheiden sich nicht von dem in Zusammenhang mit Figur 3 besprochenen Ausführungsbeispiel.
Die in Figur 3 und Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich durch die Art des Multiplexens ihrer Up- und Downsignale. Hierfür wurde in Figur 3 Zeitmultiplex gewählt, wohingegen in Figur 5 Frequenzmultiplex gewählt wurde. Es ist jedoch auch vorstellbar und vorgesehen, daß auf dem schmalbandigen Signalisierungskanal 70 Signalisierungsinformationen in beide Richtungen übertragen werden. Beispielsweise könnte ein Request to send - Signal, welches in den vorhergehenden Beispielen auf dem breitbandigen Kanal übertragen wurde, auch auf dem schmalbandigen Signalisierungskanal 70 übertragen werden. Ist der schmalbandige Signalisierungskanal 70 ein Kanal für bidirektionale Übertragung von Daten, so besteht ebenfalls wiederum die Möglichkeit, entweder ein Zeitmultiplexverfahren anzuwenden, wobei noch der schmalbandige Signalisierungskanal 70 in Schlitze unterteilt wird, oder auf ein Frequenzmultiplexverfahren zurückzugreifen, wobei der schmalbandige Signalisierungskanal 70 dann in zwei schmalbandige Signalisierungskanäle aufgeteilt würde.
Ebenso ist es vorgesehen, einen schmalbandigen Signalisierungskanal 70 ohne Multiplexing, jedoch für bidirektionale Übertragung auszubilden. Dies ist beispielsweise durchführbar, indem Nachrichten bei Bedarf einfach auf dem schmalbandigen Signalisierungskanal abgesetzt werden. Kollisionen von Nachrichten sind bei diesem Verfahren unvermeidbar, jedoch wird die Integrität einer Nachrichtenübertragung nachträglich überprüft. Dieses Verfahren ist vergleichbar mit einem Verfahren zur Datenübertragung zwischen Computern, dem Ethernet. Der geringeren Effizienz dieses Verfahrens, und daraus resultierend geringeren Bandbreite steht ein vergleichsweise geringer Schaltungsaufwand als Urteil gegenüber. Für die breitbandigen Kanäle 71 und 76 bietet sich dieses Zugriffsverfahren jedoch nicht an, da es dem Ziel, ein breitbandiges drahtloses Übertragungsverfahren anzugeben, entgegenwirkt.
Weitere Abwandlungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich durch andere Anordnung der Kanäle im Frequenzraum. So ist es durchaus möglich und auch vorgesehen, den Frequenzraum in Abweichung vom in Figur 3 und 5 angegebenen Kanalschema lückenlos mit einem oder mehreren Breitbandkanälen und einem oder mehreren schmalbandigen Signalisierungskanälen auszufüllen. Ebenso ist es möglich und auch vorgesehen, die Frequenzen der schmalbandigen Signalisierungskanäle und der Breitbandkanäle zu vertauschen, so daß beispielsweise ein schmalbandiger Signalisierungskanal zwischen zwei Breitbandkanälen angeordnet ist, oder gar eine höhere Frequenz aufweist als die Breitbandkanäle.
Schließlich ergeben sich weitere Abwandlungsmöglichkeiten bei der Verteilung der Signalisierungsfunktionen auf die Signalisierungsdatenschlitze in den Breitbandkanälen und die schmalbandigen Signalisierungskanäle. Beispielsweise kann die Einbuchung oder erstmalige Anmeldung einer mobilen Einheit bei einer stationären Einheit auch auf einem schmalbandigen Signalisierungskanal erfolgen.
Eine weitere Abwandlungsmöglichkeit des Verfahrens ergibt sich dadurch, daß keine stationäre 29 vorgesehen ist. Vielmehr übernimmt eine mobile Einheit, beispielsweise die mobile Einheit 20 die Aufgaben der stationären Einheit 29. Die mobile Einheit 20 weist die Kanäle im Upkanal oder im Upschlitz den anderen mobilen Einheiten zu. Gleichzeitig hält sie eine Verbindung, vorzugsweise eine drahtlose Verbindung zu einem Netzknoten 10 aufrecht. Nachrichten, welche vom Netzknoten 10 beispielsweise an die mobile Einheit 21 geschickt werden sollen, werden somit zuerst an die mobile Einheit 20 geschickt, welche sie dann in einem Downschlitz oder im Downkanal an die mobile Einheit 21 weitersendet.
In Figur 6 ist eine Telekommunikationsanlage 31 dargestellt. Die Telekommunikationsanlage 31 weist eine Zentrale 30 auf, welche einen zentralen Anschluß 13 besitzt, über welchen die Zentrale mit weitere Netzknoten 10, welche nicht in der Figur 6 dargestellt sind, kommunizieren kann. Die Zentrale 30 ist über zwei Netzanschlußleitungen 14 und einer stationären Einheit 29 und einer zweiten stationären Einheit 28 verbunden. Die stationären Einheiten weisen zu diesem Zweck ein Anschluß 12 auf. Die stationäre Einheit 29 und die zweite stationäre Einheit 28 funktionieren ebenso wie die stationäre 29 in Figur 2. Die Funkreichweite der stationären Einheit 29 definiert eine erste Funkzelle 291, welche in Figur 6 als gestricheltes Oval dargestellt ist. Ebenso definiert die Funkreichweite der zweiten stationären Einheit 28 eine zweite Funkzelle 281. In der ersten Funkzelle 291 befinden sich die mobile Einheit 20, die zweite mobile Einheit 21 und die dritte mobile Einheit 22, in der zweiten Funkzelle 288 befindet sich die vierte mobile Einheit 23.
Die Telekommunikationsanlage 31 bildet ein sogenanntes zellulares System, welches in schon bekannter, beispielsweise von GSM-Netzen, Weise funktioniert. Die Übertragung zwischen Zentrale 30 und einer Mobileinheit 20, 21, 22, 23 findet über eine stationäre Einheit statt, wobei jeweils diejenige stationäre Einheit gewählt wird, über welche der beste Funkkontakt mit der mobilen Einheit herstellbar ist. Beim Übergang einer mobilen Einheit von einer Funkzelle in eine andere Funkzelle muß der Übertragungsweg geändert werden. Dieser Prozeß wird üblicherweise mit Handover bezeichnet. Zum Zwecke des Handover ist das Abhören der Signalisierungen der Stationären Einheiten auf dem schmalbandigen Signalisierungskanal 70 vorteilhaft. Eine mobile Einheit 20, 21, 22, 23 kann somit auch im Stromsparmodus, wenn die Sende- und Empfangsfunktionalität auf dem Breitbandkanal ausgeschaltet ist, erkennen, ob der Empfang über eine andere Basisstation vorteilhaft wäre und einen Handover über den schmalbandigen Signalisierungskanal initiieren. Ebenso ist es vorteilhaft, daß eine der mobilen Einheiten 20, 21, 22, 23 beim Neueintritt in eine Funkzelle oder beim Anschalten der Einheit sich einbucht, das heißt ein Bereitschaftssignal an die nächstliegende stationäre Einheit absendet. Dieses Einbuchen geschieht ebenfalls vorteilhafterweise auf dem schmalbandigen Signalisierungskanal 70, da somit das Einbuchen auch im Stromsparmodus erfolgen kann.
Es soll nicht erfindungswesentlich sein, welche der Signalisierungsfunktionen im einzelnen auf den schmalbandigen Signalisierungskanal 40 verlagert werden, und welche der Signalisierungsfunktionen in einem Signalisierungsschlitz im Breitbandkanal übertragen werden. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß zeitkritische Daten vorteilhafterweise auf den Breitbandkanal übertragen werden, wobei Einbuchung und Basiskennung zur Realisierung eines Stromsparmodus und eines einfachen Handovers vorteilhafterweise auf dem schmalbandigen Signalisierungskanal übertragen werden.
Grundsätzlich auf den schmalbandigen Signalisierungskanal 70 verlagerbar sind folgende Signalisierungsdaten:
  • 1. Kennung der stationären Einheit.
  • 2. Ankündigung von neuen Verbindungswünschen von der stationären Einheit zu einer mobilen Einheit.
  • 3. Ankündigung von Daten für eine bestehende Verbindung zu einer mobilen Einheit, wobei länger keine Daten zu übertragen waren.
  • 4. Einbuchung einer mobilen Einheit.
  • 5. Handover-Wunsch einer mobilen Einheit.
  • 6. Request to send oder Request to communicate, insbesondere beim Aufwachen aus dem Stromsparmodus seitens der mobilen Einheit.
  • 7. Synchronisierungsinformationen.
    • Es ist ebenfalls vorgesehen, den Upschlitz 75 und den Downschlitz 74 mit variabler Länge zu gestalten, wobei die Länge von der Menge der zu übertragenden Daten abhängt. Insbesondere ist es möglich, einen Signalisierungsdatenschlitz im Downschlitz nur dann vorzusehen, wenn auch tatsächlich Signalisierungsdaten von der stationären Einheit an die mobile Einheit zu übermitteln sind. In diesem Fall ist es vorteilhaft, das Senden eines Signalisierungsschlitzes auf dem schmalbandigen Signalisierungskanal anzukündigen.
    Ebenso ist es vorgesehen, nur den Downschlitz mit einem Signalisierungsschlitz zu versehen. Für Signalisierungsdaten von einer mobilen Einheit an die stationäre Einheit stehen -neben dem schmalbandigen Signalisierungskanal- dann zwei breitbandige Wege offen:
  • 1. Das Senden einer regulären ATM-Zelle, wobei der Datenempfänger die stationäre Einheit ist und die 48 byte Nutzdaten die zu übertragende Signalisierungsinformation ist.
  • 2. Das Senden auf einem sogenannten Random-Access-Channel. Der Random Access-Channel besteht aus wenigstens einer Zelle im Upschlitz, welche keiner bestimmten mobilen Einheit zugeteilt wird. Jede mobile Einheit kann in dieser Zeit senden (somit ähnelt dieser Random Access-Channel dem Signalisierungsschlitz im Upschlitz wie er oben beschrieben ist). Aus diesem Grund ist auch die Integrität der Sendung von der mobilen Einheit zu überprüfen.
    • Eine mobile Einheit kann auf dem Random Access-Channel Zellen im nächsten Upschlitz beantragen, um dann in diesen die eigentliche Signalisierungsinformation zu senden. Die Zahl der Random Access-Channels kann von Upschlitz zu Upschlitz unterschiedlich sein und kann beispielsweise von der stationären Einheit je nach Bedarf festgelegt werden. Duch diese Vorgehensweise ergibt sich eine besonders rationelle Benutzung der Bandbreite.
    Schließlich ist es auch vorgesehen, im schmalbandigen Signalisierungskanal zum Übertragen von Nutzdaten für extrem niederratige Dienste zu benutzen. Beispielsweise ist es möglich, nicht benutzte Kapazität im schmalbandigen Signalisierungskanal zur Datenübertragung für ein einfaches Pagingsystem heranzuziehen.

    Claims (19)

    1. Verfahren zur drahtlosen Übertragung von digitalen Nutzdaten, die von einem Datensender stammen und für einen Datenempfänger bestimmt sind, zwischen wenigstens zwei Sende-/Empfangseinheiten (20, 21, 22, 23, 28, 29) wobei der Datensender und/oder der Datenempfänger von den Sende-/Empfangseinheiten verschieden sein können, und wobei die digitalen Nutzdaten in Pakete (2) vorgegebener Länge aufgeteilt werden und mit einem Header (1) , der den Datensender und den Datenempfänger enthält, versehen werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein erster Funkkanal (71) vorgesehen wird, der zur Übertragung aller Pakete dient, wenigstens ein zweiter Funkkanal (70) zur Übertragung von Informationen, die zum Aufbau der Verbindung zwischen den Sende-/Empfangseinheiten dienen, vorgesehen wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erster Funkkanal ein breitbandiger Funkkanal verwendet wird, und als zweiter Funkkanal ein schmalbandiger Funkkanal verwendet wird.
    3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pakete nach dem ATM-(Asynchronous Transfer Mode) gebildet werden.
    4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Funkkanal in Nutzdatenschlitze (72) und in Signalisierungsdatenschlitze (73) eingeteilt wird, wobei die Signalisierungsdatenschlitze ebenfalls zur Übertragung von Informationen, die zum Aufbau der Verbindung zwischen den Sende-/Empfangseinheiten dienen, vorgesehen werden.
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzdatenschlitze (72) zur Übertragung von hochbitratigen Informationen, die zum Aufbau der Verbindung zwischen den Sende-/Empfangseinheiten dienen, vorgesehen werden und der zweite Funkkanal (70) zur Übertragung von niederbitratigen Informationen, die zum Aufbau der Verbindung zwischen den Sende-/Empfangseinheiten dienen, vorgesehen wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
      die hochbitratigen Informationen wenigstens eine der folgenden sind:
      a.) request to send (112)
      b.) Zellenzuteilung (113,114)
    7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
      die niederbitratigen Informationen wenigstens eine der folgenden sind:
      a.) Kennung (116) einer Sende-/Empfangseinheit
      b.) Einbuchung (117) einer Sende-/Empfangseinheit
      c.) Stromsparsignal (118) einer Sende-/Empfangseinheit
      d.) Bitte um Reservierung eines Teils Nutzdatenschlitzes.
    8. Telekommunikationsanlage (31) mit wenigstens zwei Sende-/Empfangseinheiten (20, 21, 22, 23, 28, 29) zwischen denen digitale Nutzdaten, die von einem Datensender stammen und für einen Datenempfänger bestimmt sind, drahtlos übertragbar sind, wobei die digitalen Nutzdaten in Pakete (2) vorgegebener Länge aufgeteilt und mit einem Header (1), der den Datensender und den Datenempfänger enthält, versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß von der Sende-/Empfangseinheit in einem ersten Funkkanal (71) alle Pakete aussendbar und/oder empfangbar sind, und daß von der Sende-/Empfangseinheit in einem zweiten Funkkanal (70) Informationen, die zum Aufbau der Verbindung zwischen den Sende-/Empfangseinheiten dienen aussendbar und/oder empfangbar sind.
    9. Telekommunikationsanlage nach Anspruch 8,
      dadurch gekennzeichnet, daß der erste Funkkanal als breitbandiger Funkkanal ausgebildet ist, und der zweite Funkkanal als schmalbandiger Funkkanal ausgebildet ist.
    10. Telekommunikationsanlage nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Pakete (2) mit dem Header (1) als ATM-Zellen (3) ausgebildet sind.
    11. Telekommunikationsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
      dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Sende-/Empfangseinheit als mobile Einheit (20, 21, 22, 23) ausgebildet ist und eine Sende-/Empfangseinheit als stationäre Einheit (28, 29) ausgebildet ist.
    12. Telekommunikationsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Stationäre Einheit mit einem mit einem Anschluß (12) für eine leitungsgebundene Übertragung versehen ist.
    13. Telekommunikationsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
      dadurch gekennzeichnet, daß eine Zentrale (30) vorgesehen ist, daß die Zentrale mit den stationären Einheiten (28, 29) mit Leitungen (14) verbunden ist, und daß die Zentrale mit den Stationären Einheiten ein Zellulares System bildet.
    14. Telekommunikationsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
      dadurch gekennzeichnet, daß eine Stationäre Einheit einen Sendebereich besitzt, der eine Funkzelle (291,281) definiert, daß eine mobile Einheit (20,21,22,23) von einer Funkzelle in die andere überwechseln kann, und daß dieser Vorgang auf dem zweiten Funkkanal signalisierbar ist.
    15. Telekommunikationsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
      dadurch gekennzeichnet, daß die mobile Einheit (20,21,22,23) abschaltbar und/oder einschaltbar ist, und daß dieser Vorgang auf dem zweiten Funkkanal signalisierbar ist.
    16. Telekommunikationsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 15,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangsfunktionalität der mobilen Einheit (20,21,22,23) für den ersten Funkkanal abschaltbar ist, und daß dieser Vorgang auf dem zweiten Funkkanal signalisierbar ist.
    17. Telekommunikationsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 16,
      dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sende-/Empfangseinheit eine Kennung (116) auf dem zweiten Funkkanal absendbar ist.
    18. Telekommunikationsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 17,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale mit einem Anschluß (13) für eine leitungsgebundene Übertragung versehen ist, und daß über diese Anschlüsse eine leitungsgebundene Übertragung von Paketen an andere Netzknoten (10) vorgesehen ist.
    19. Telekommunikationsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 18,
      dadurch gekennzeichnet, daß die leitungsgebundene Übertragung von Paketen nach dem ATM-Standard vorgesehen ist.
    EP97113090A 1996-09-20 1997-07-30 Verfahren zur drahtlosen Übertragung von digitalen Daten Expired - Lifetime EP0831663B1 (de)

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    DE19638814 1996-09-20
    DE19638814A DE19638814A1 (de) 1996-09-20 1996-09-20 Verfahren zur drahtlosen Übertragung von digitalen Daten

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    Publication Number Publication Date
    EP0831663A2 true EP0831663A2 (de) 1998-03-25
    EP0831663A3 EP0831663A3 (de) 1999-09-29
    EP0831663B1 EP0831663B1 (de) 2009-09-09

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    US (1) US6212202B1 (de)
    EP (1) EP0831663B1 (de)
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    DE (2) DE19638814A1 (de)

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